大气的受热过程
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大气受热过程原理
大气受热过程原理:
一、热辐射
1.热辐射是指俗称"微波辐射",当温度越高,它所发射出来的辐射越多。
2.温度越高的地方会发射出更多的红外辐射或者叫做微波辐射,而温度越低的地方则会发射出更少的红外辐射。
3.大气层是一个来源强烈的热辐射,它向地球表面发射出红外辐射,而又在大气层中被吸收,并转化成热能。
二、对流
1.大气受热过程中也会存在一个叫做"对流"的现象,也就是热流的上升
及其下降。
2.当温度高于地表时,空气会向上升直到它们找到一个更低的温度,此时空气就会停止上升。
3.空气也会在大气中对流而下,直到空气遇到比自己冷的地方,此时它就会停止下降。
三、湍流
1.另一种大气受热的原理是湍流,湍流是一种微观结构的运动,它影响着大气的散热方式。
2.当一段气流从一个温度比较高的地方流向一个温度较低的地方时,湍
流会产生,使气流更加平稳。
3.湍流会把空气中的热量分散到空气中,从而让温度下降。
四、潜热
1.潜热是将温度变化成热能并且储存在大气层中的能量。
2.潜热也是大气受热过程中的一个很重要的因素,它是一种可以通过高温地区辐射出热量到低温区,而不影响大气层总温度的能量传递形式。
3.由于潜热可以使大气层总之间维持一定温度,所以,当某一地区的大气温度变化不多时,潜热起到十分重要的作用。
考点5 大气的受热过程1.大气受热过程地面辐射是对流层大气热量的直接来源,太阳辐射是根本来源,大气的受热过程具体图解如下:由图可知大气受热的过程:“太阳暖大地”:太阳辐射能是地球上最主要的能量来源,虽然需要穿过厚厚的大气,但大气直接吸收的太阳辐射能量很少,只有臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线,水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线,而能量最强的可见光被吸收的很少,绝大部分透过大气射到地面,地面因吸收太阳辐射能增温。
“大地暖大气”:地面增温的同时向外辐射热量。
相对于太阳短波辐射,地面辐射是长波辐射,除少数透过大气返回宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。
“大气返大地”:大气在增温的同时,也向外辐射热量,既向上辐射,也向下辐射,其中大部分朝向地面,称为大气逆辐射,大气逆辐射把热量还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用. 1.大气保温作用的应用(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响错误!→错误!→错误!→错误!(2)分析农业实践中的一些现象①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜;②深秋利用烟雾防霜冻;③干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
(3)利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡.如①高海拔地区:②内陆地区:③四川盆地:2.昼夜温差大小的分析分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析. (1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
读下面大气受热过程图,回答(1)~(2)题.(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是()A.①—②—③ B.①—④—②C.②—③—④ D.③—④—②(2)影响近地面大气温度随高度升高而递减的是箭头( )A.①B.②C.③D.④【答案】(1)B (2)B1.气象谚语有“露重见晴天"的说法。
一、大气的受热过程1.两个来源(1)大气最重要的能量来源:A太阳辐射。
(2)近地面大气热量的主要、直接来源:B地面辐射。
2.两大过程(1)地面增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
(2)大气增温:地面以长波辐射的形式向大气传递热量。
3.两大作用(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收和散射作用。
(2)保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
[点睛] 大气逆辐射最强时为大气温度最高时,即午后两小时左右,并不是在夜晚。
二、热力环流1.形成原因:高低纬度间的热量差异。
2.形成过程:地面间冷热不均→空气的上升或下沉→同一水平面上的气压差异→大气中的水平运动。
具体如下图所示:三、大气的水平运动1.形成的直接原因:水平气压梯度力。
2.风的受力状况与风向类型高空风近地面风图示(北半球) 受力F 向与等压线之间的夹角愈大;反之,则夹角愈小。
(2)风向与半球位置及气压分布有密切关系。
无论高空还是近地面,风的来向为高压一侧的方向;风向向右偏的处于北半球,向左偏的处于南半球。
大气的受热过程1.大气受热过程的三个环节理解大气的受热过程,需要把握图中的三个关键环节:受热过程具体说明地理意义环节1:“太阳暖大地”绝大部分太阳辐射透过大气射到地面,地面因吸收太阳辐射能而增温地面增温——太阳是地面的直接热源环节2:“大地暖大气”地面向外辐射红外线长波辐射,除少数透过大气射向宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收大气增温——地面是大气的直接热源环节3:“大气还大地”大气在增温的同时也向外辐射热量,其中大部分射向地面,称为大气逆辐射。
大气逆辐射把部分热量还给地面热量返还地面——实现大气对地面的保温作用 2.大气保温作用的应用(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响→→→(2)分析农业实践中的一些现象我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜;深秋利用烟雾防霜冻;干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
知识点06 大气的受热过程一、大气圈分层1.对流层:气温随高度增加而递减;对流运动显著;天气现象复杂多变。
平均厚度12km,低纬度为17 km~18 km;中纬度为10 km~12 km;高纬度为8 km~9 km。
2.平流层:存在臭氧层,吸收紫外线,气温随海拔升高而升高;大气以平流运动为主;天气晴朗,适合飞机飞行。
3.高层大气:存在若干电离层,能反射无线电短波,对无线电通信有重要作用。
二、大气受热过程1.能量来源(1)地球大气最重要的能量来源(根本来源):太阳辐射能。
(2)近地面大气主要、直接热源:地面(地面辐射)。
2.受热过程太阳短波辐射(大部分)透过大气射到地面⇒地面被加热,并以地面长波辐射的形式射向大气⇒大气增温。
3.大气的两个作用(1)对太阳辐射的削弱作用:大气层中水汽、CO2、云层、尘埃等对太阳辐射具有吸收、反射、散射作用。
(2)对地面的保温作用:大气逆辐射对近地面大气热量起补偿作用。
※一般,云层越厚,云雾水汽越多,烟雾、雾霾越多,大气的削弱作用越强,同时大气逆辐射越强,大气的保温作用越强。
※影响大气削弱作用、保温作用的因素:天气、大气洁净度、空气的湿度等。
4.大气受热过程原理的应用(1)解释温室气体大量排放对全球气候的影响(2)分析农业实践中的一些现象①采用塑料大棚发展农业、玻璃温室育苗等。
塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能,能让太阳短波辐射透射进入,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。
②秋冬季节,北方农民常用人造烟幕来增强大气逆辐射,使地里的农作物免遭冻害。
③果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
(3)利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡。
(4)分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况和下垫面性质等方面来分析。
①地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
大气的受热过程原理
大气的受热过程如下:
大气受热过程是太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地。
具体的过程为:
(1)太阳暖大地。
太阳射向地球的短波辐射,经过小部分被大气吸收和反射,大部分到达了地面,地面吸收后升温。
(2)大地暖大气。
地面吸收太阳辐射能增稳后,以长波辐射将能量传递给近地面大气,同时近地面大气以对流、传导的方式,逐层向上传播热量,温暖大气。
(3)大气还大地。
大气增稳后,小部分射向宇宙,即大气辐射。
另外大部分射回地面,为地面增温,即大气逆辐辐射。
大气的受热过程中大气对太阳辐射具有削弱作用,对地面具有保温作用。
大气的吸收具有选择性,臭氧和氧原子主要吸收紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收红外线,而可见光的绝大部分可以到达地面。
大气的受热原理如下:
大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。
大气受热过程原理1.平流传热:平流传热是指空气中能量的传递是通过气体的运动来实现的。
当被加热的物体散发热量时,加热物体表面的气体受热膨胀,密度降低,从而产生上升气流。
这些上升的气流会将热量带到高空,形成一个热力上升区。
相反,冷空气下沉,形成冷却区。
这种平流传热是一种重要的大气能量传递方式。
2.辐射传热:辐射传热是指热量通过电磁波辐射传递。
太阳是地球的主要热源,太阳辐射的能量包括可见光、紫外线和红外线等。
这些能量穿过大气层并被大气组分吸收、散射、反射等过程,其中一部分能量被地表吸收,使地表温度升高,进而加热空气。
3.对流传热:对流传热是指热量通过流体内部的对流形式传递。
当地表受到太阳辐射加热时,地表上的空气被加热,密度降低,形成上升气流。
这些上升气流会将热量从地表带到高空,同时使高空的冷空气下沉,形成对流运动。
这种对流运动是大气中能量传递的重要途径之一以上是大气受热过程的主要原理。
然而,大气受热过程并不是简单的以上几种传热方式的单一作用,而是同时存在和相互影响的综合结果。
在大气受热过程中,平流传热、辐射传热和对流传热三种方式共同作用,共同影响着大气的温度分布和变化。
在受热过程中,太阳辐射以及地表散发的热量加热了大气,而大气会通过对流运动和辐射传热将热量重新分布到不同的区域。
这种能量重新分配的过程是不断进行的,使得大气层中不同区域的温度差异逐渐减小,从而形成大气中的温度梯度。
总之,大气受热过程是地球大气层中重要的物理现象之一,其原理包括平流传热、辐射传热和对流传热三种方式的综合作用。
这种能量的传递和重新分布决定了大气温度的变化和分布,并对天气、气候以及全球环境产生重要影响。
大气的受热过程1.大气受热过程及其地理意义大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。
具体图解如下:2.昼夜温差大小的分析技巧分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
(1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
下图为地球大气受热过程示意图,读图,大气中( )A.臭氧层遭到破坏,会导致①增加B.二氧化碳浓度降低,会使②减少C.可吸入颗粒物增加,会使③增加D.出现雾霾,会导致④在夜间减少【审题专练】审图像材料,把握关键信息【标准答案】 B1.下面为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图,箭头反映了能量传递方向及大小(粗细)。
读图回答(1)~(3)题。
(1)①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同,说明甲、乙两地( )A.纬度相当B.距海远近相同C.海拔相当D.大气透明度相近(2)近地面大气温度随高度升高而递减,主要影响因素是( )A.①⑤B.②⑦C.③⑧D.④⑥(3)关于甲、乙两地热力状况的比较,正确的是( )A.甲地的年太阳总辐射量较小,与②大小有关B.乙地的年平均气温较低,与⑥大小有关C.甲地的气温日较差较乙地小,与③④大小有关D.乙地的年太阳辐射总量较甲地大,与⑤大小有关2.大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。
其合理的解释是火山爆发导致( )A.大气二氧化碳浓度增加B.高纬度地区极光现象减少C.地球表面长波辐射增强D.到达地面的短波辐射减弱1.(1)A (2)B (3)C解析:第(1)题,①⑤两箭头表示到达大气上界的太阳辐射,其大小主要由正午太阳高度决定,因此,①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同,说明甲、乙两地纬度位置相当。
【课题】必修模块一2、1 大气的受热过程
【所需课时】1课时
【课标要求及分析】课标要求: 运用图表说明大气受热过程。
分析:本条“标准”虽然简短,但它要求的内容是比较多的。
从有关大气各条“标准”综合来看,可以从以下几方面把握本条“标准”:第一,作为自然环境组成要素,“标准”中的“大气”是指低层大气,其高度不超过对流层顶。
第二,了解大气受热,需要明确大气的热量来源,地面(包括陆面和海面)是大气的直接热源。
第三,大气受热过程,实际上是太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转换的过程。
其中,大气温室效应及其作用是需要重点阐述的基本原理。
第四,学习大气受热过程,是为理解大气运动打基础。
第五,学习和说明大气受热过程,需要借用一些原理示意图,如大气温室效应示意图等。
【教材及学情分析】教材分析:本节课内容——“大气的受热过程”是第二章第一节教材的重点,具有承上启下的作用。
这部分教材既是对前面第一章第四节“地球的外部圈层”知识的重要补充,尤其是解释了“地面是对流层大气的直接热源”这一原理,同时也是学好整个第一节的基础。
教材内容比较结合生活实际,但出现了较多的陌生概念,对知识的理解增加了些许难度。
教材安排了大量的图片,并增加了很多学生学习的环节(如阅读、思考等)。
学情分析:这部分知识初中阶段基本没有学习过,因此学生的知识基础较差,同时知识本身的难度也大,对高一学生来说,理解起来有一定难度。
由于内容与学生的生活密切相关,学生对知识具有新鲜感,求知欲强,好奇心大,积极性高。
【学习目标】
知识与技能:了解大气的受热过程、大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保护
作用;理解太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系。
过程与方法:根据“大气对太阳辐射的削弱作用”示意图认识削弱作用的三种形式及其特点;结合“大气的温室效应”示意图理解大气对地面的保温作用;运用大气热力性质解释一些地理现象。
情感、态度与价值观:激发学生探究大气热状况的兴趣;养成求真求实的科学态度。
通过对“天空的颜色”“温室效应”的学习,明确成因,增强学生学以致用的意识和能力。
培养学生观察思考能力和理论联系实际的能力,树立事物是不断发展变化的辩证唯物主义观点。
【教学重、难点分析】教学重点:1.理解大气对太阳辐射的削弱作用。
2.理解大气的温室效应。
教学难点:1.大气的温室效应。
2.太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射四种辐射之间的关系。
【教学方式与方法的选择】本节课原理性强,授课时应紧密结合图片,做到图文结合,这样有助于原理理解。
采用启发式教学法和导学法推出本课的原理。
由于知识比较抽象,用身边的实例辅助教学。
大气对太阳辐射的三种削弱作用——反射、散射和吸收作用,学生不容易区分,对这部分知识教师可以借助表格选择比较法进行教学。
【教学设计思路】本节课内容学习的好坏将直接影响到后面知识的学习,因此重要性就不言而喻。
这部分内容说难也难,说容易也容易,关键看怎样调动学生的学习积极性,变被动学习为主动学习。
在教学设计过程中,我本着激发学生兴趣、把学习的主动权交给学生、合作学习、探究学习等原则,按照“太阳暖大地——大地暖大气——大气还大地”的顺序进行讲解,尽量多的运用图表深入浅出把握重点、突破难点,并且适时借助学生感兴趣的生活中例子帮助大家理解,希望能
收到事半功倍的效果。
【教学资源】自制教学幻灯片、视频(大气的“温室效应”)、自制图片(太阳辐射在地面的不均匀分布)、一些数字资料等。
【教学过程设计】
地球与月球的这种差异,与地球存在厚厚
的大气及其热力作用有关。
我们一起来学习“大
提问:
①太阳辐射的主要波长范围?
②可见光区、紫外线区、红外线区的波长
设问:
①对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射的哪部分?
②平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射的哪部分?
教师:对流层大气的主要的直接热源是地面。
总结:教师展示幻灯片:
【板书设计】大气的受热过程
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.大气对太阳辐射的吸收作用——具有选择性:臭氧吸收紫外线;二氧化碳、水汽吸收红外线
2.大气对太阳辐射的反射作用——无选择性:云层越厚,云量越大,反射能力越强
3.大气对太阳辐射的散射作用——具有选择性:波长越短,越容易被散射
4.太阳高度对大气削弱作用的影响
二、大气对地面的保温作用
1.太阳辐射使地面增温
2.地面辐射使大气增温,同时地面降温
3.大气逆辐射又使近地面增温,起到保温作用
【课堂评价】
1.太阳辐射总量最大值不在赤道,而在北回归线附近,其原因是( )
A.赤道上正午太阳高度比北回归线上小
B.赤道上白昼时间较北回归线处长
C.赤道上云雨天气较北回归线上多
D.赤道上太阳辐射经过大气路程较短
答案:C
2. 下列四幅图中,昼夜温差最小的是( )
答案:D
3.大气的“温室效应”是指( )
A.大气吸收了太阳辐射,保存在大气中,使大气温度增高
B.大气毫无阻挡地使太阳辐射至地面,使地面温度增高
C.平流层中的臭氧,强烈地吸收紫外线
D.大气中的水汽和二氧化碳几乎吸收了全部的地面辐射,使热量散失很少答案:D
4.读大气对地面的保温作用图,分析回答:
(1)标出图中①②③三个箭头的名称:
①;
②;
③。
(2)对于太阳辐射、大气辐射和地面辐射三种辐射来说,辐射波长由长到短的排列应是。
(3)大气吸收太阳辐射的成分是平流层的和对流层的和,到
达地面的太阳辐射主要是光。
(4)由图可知,大气对地面之所以具有保温作用,就是因为大气吸收使大气增温,同时又以的形式把热量归还给地面的缘故。
(5)射向地面的大气辐射最强的时候出现在天气,最弱的时候出现在天气。
答案:(1)大气吸收大气(逆)辐射地面辐射
(2)大气辐射、地面辐射、太阳辐射
(3)臭氧二氧化碳水汽可见
(4)地面长波辐射大气逆辐射
(5)有浓密低云的阴雨空气透明度好的晴朗。